Der Lebenszyklus einer Pflanze besteht aus drei aufeinanderfolgenden Phasen:
- Geburt;
- Entwicklung;
- Reproduktion.
Es kann einfach oder komplex sein. Ein Beispiel für einen einfachen Zyklus ist Chlorella, die sich durch Sporen reproduziert. Diese Grünalge entwickelt sich zu einem Sammelbehälter für 4–8 Autosporen, die im Organismus der Mutter wachsen und mit ihrer eigenen Membran bedeckt werden. Aber bei Pflanzen ist ein komplexer Entwicklungszyklus üblicher, der aus 2-3 einfachen besteht.
Merkmale pflanzlicher Lebenszyklen
Eine wichtige Eigenschaft aller Lebewesen ist die Fähigkeit zur Fortpflanzung. Die Art der Reproduktion geschieht:
- sexuell (Gameten);
- asexuell (Sporen);
- vegetativ (Körperteil).
In komplexen Zyklen während der sexuellen Fortpflanzung gibt es immer mehrere getrennte Phasen von Gamete und Zygote. Ein Gamet ist eine reife Geschlechtszelle mit einem haploiden (gewöhnlichen) Chromosomensatz. Eine Zygote mit einem diploiden (doppelten) Satz entsteht durch die Vereinigung zweier Gameten. Die Zygote entwickelt sich zu einem Sporophyten, derproduziert haploide Sporen. Aus den Sporen - der Gametophyt, der männlich und weiblich ist.
Zum Beispiel können wir einen isosporen Farn nehmen, der zwei Arten von Individuen hat - den Farn selbst (Sporophyt) und sein Wachstum (Gametophyt). Ein Spross ist der Nachwuchs erwachsener Farne. Es existiert nur für einen sehr kurzen Zeitraum, schafft es jedoch, ein einzelnes großblättriges Individuum zur Welt zu bringen. Der Lebenszyklus einer Pflanze besteht aufgrund dieses Fortpflanzungsmerkmals aus einem Generationswechsel: von einem erwachsenen Farn zu einem Wachstum und wieder zu einem erwachsenen Farn.
Reproduktionsmethoden
Die meisten Pflanzen vermehren sich sexuell. In diesem Fall wird aus der Zygote nach der Befruchtung und der Vereinigung der Gameten (Syngamie) ein neuer Organismus gebildet. Parthenogenese - Fortpflanzung ohne Befruchtung - bezieht sich auch auf die sexuelle Methode: Der Tochterorganismus wird aus einem Isogameten gebildet, der Isogameten und Sporen verwandt macht. Sexuelle Fortpflanzung wird fast immer mit anderen Methoden kombiniert - vegetativ oder asexuell, da sie selbst durch geringe Produktivität gekennzeichnet ist.
Gleichzeitig findet man diese Methode und asexuelle Fortpflanzung bei Farnen und in Verbindung mit der vegetativen Variante - bei einigen Algen. Bei Samenpflanzen erfolgt die Bildung der Keimzelle aus einer Tochterzygote, wodurch dieser Vorgang eher einer Reproduktion als einer Reproduktion gleicht.
Bei asexueller Fortpflanzung werden Zoosporen gebildet - Zellen ohne Zellwand, die sich bei vielzelligen Pflanzen in speziellen Sporangien befinden, undunbewegliche Zellen - Aplanosporen. Unabhängig davon ist diese Reproduktionsmethode in der Natur sehr selten. Es wird normalerweise mit sexuellen oder vegetativen kombiniert.
Es gibt 2 Arten von Sporen: Mitosporen, die während der asexuellen Fortpflanzung entstehen, und Meiosporen, die während der sexuellen Fortpflanzung entstehen. Mitosporen erscheinen durch Mitose, was zu einem der Mutter ähnlichen Individuum führt. Meiosporen werden durch Meiose während der Keimung der Zygote oder in Sporangien gebildet. Die meisten Pflanzen zeichnen sich durch beide Fortpflanzungsmethoden aus, wodurch zwei unterschiedliche Individuenformen entstehen.
Vegetative Vermehrungsmethode
Bei der vegetativen Variante der Fortpflanzung gibt es eine Unterteilung in Akineten - dickwandige Zellen. Es besteht darin, einen Teil davon von der Mutterlauge zu trennen - eine Brutknospe oder einen Körper. Einige niedere Pflanzen vermehren sich auf diese Weise, darunter Sargasso-, Braun- und Rotalgen. Auch Blütenpflanzen wie Wasserlinsen vermehren sich vegetativ. Einige von ihnen bilden Brutknospen, die zu Boden fallen und dort Wurzeln schlagen. Außerdem können sich die Knospen verzweigen und von der Mutterpflanze trennen. Bei den Bedecktsamern ist die Entwicklung von Trieben unter der Erde aus dem Rhizom sehr verbreitet.
Vermehrung von Pflanzen
Eine der letzten Phasen der Fortpflanzung ist die Vermehrung von Pflanzen. In der Natur kann es 3 Möglichkeiten der Ansiedlung geben: Embryonen, Sporen und Samen. In äußerst seltenen Fällen kann eine Ausbreitung mit Hilfe von Zygoten erfolgen. Mehr K. Linnaeus verband die Samen- und Sporenverteilung mit myogamen und phanerogamen Pflanzen. Der zweite Typ umfasste eine Gruppe von Gymnospermen und Angiospermen, und der erste Typ umfasste alle anderen Gruppen, einschließlich Algen, Moose und Farne.
Methoden der Pflanzenreproduktion haben einen langen evolutionären Weg von vegetativ zu asexuell und sexuell zurückgelegt. Nun ist die Aufteilung der Pflanzen in Sporen- und Samenpflanzen nicht mit der Verbreitung, sondern mit der Fortpflanzung verbunden. Die Seed-Methode sticht in einer eigenen Gruppe hervor, da sie als Kombination der Reproduktion durch Sporen und Gameten angesehen wird. Die Samenvermehrung umfasst mehrere Phasen: die Bildung von Zygoten, Gameten, Sporen, Embryonen und Samen sowie die Ausbreitung der Pflanzen.
Generationenwechsel
Das Leben von Pflanzen in Form von zwei verschiedenen Generationen kann unterschiedliche Namen haben: Wechsel von Entwicklungsformen, Wechsel von Generationen usw. Der Wechsel eines großen Farns und eines Sprösslings im Fall eines isosporen Farns ist ein Beispiel für Generationswechsel, geprägt von den Phasen des Erwachsenenzustandes einzelner Formen. Diese beiden Formen sind im Aussehen so unterschiedlich, dass es schwierig ist, dieselbe Pflanze darin zu erkennen. Farnwachstum ist mit bloßem Auge nur sehr schwer zu erkennen. Bei Angiospermen ist das Analogon des Auswuchses der Embryosack, der extrem klein und in den Tiefen der Blüte verborgen ist. Bei einigen Algengruppen sehen diese Individuenformen ähnlich aus, unterscheiden sich jedoch vollständig in ihren biologischen Eigenschaften. Der Generationswechsel findet bei fast allen höheren Pflanzen und evolutionär entwickelten Algen statt.
Lebenszyklen höherer Pflanzen
Der Lebenszyklus höherer Pflanzen, mit Ausnahme von Bryophyten, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gametophyt schlecht entwickelt ist und der Sporophyt den größten Teil des Lebenszyklus einnimmt. Bryophytenpflanzen zeichnen sich dadurch aus, dass sich der Sporophyt innerhalb des weiblichen Geschlechtsorgans entwickelt und in ständiger Verbindung mit dem Gametophyten steht. Bei Blattmoosen sieht es aus wie eine Sporenkiste, die von der Spitze des Gametophyten wächst.
Der Rest der höheren Pflanzen hat ausgeprägte Sporophyten, die große und komplexe vielzellige Organismen mit Organen wie Blättern, Stängeln und Wurzelsystemen sind. Die meisten Pflanzen, an die man denkt, wenn man über Schachtelhalme, Farne oder andere Gruppen spricht, sind Sporophyten.
Lebenszyklen von Blütenpflanzen
Die fortschrittlichsten in Bezug auf die Evolution sind Blütenpflanzen. Der Lebenszyklus von Blütenpflanzen ist dadurch gekennzeichnet, dass sich aus einer unbefruchteten Eizelle (Apomixis) oft der Embryo entwickeln kann. Die vorherrschende Form von Blütenpflanzen ist der heterospore Sporophyt, eine Pflanze mit Blättern und einem Stängel. Der männliche Gametophyt wird durch ein Pollenkorn und der weibliche Gametophyt durch den Embryosack dargestellt (er entwickelt sich schneller als bei Gymnospermen). Das Organ sowohl der sexuellen als auch der asexuellen Fortpflanzung ist ein modifizierter Spross - eine Blume. Die Rudimente der Samen werden durch die Wände des Eierstocks geschützt. Der Lebenszyklus der Entwicklung von Pflanzen dieser Gruppe endet nach der Befruchtung und der Bildung eines Samens, in dem der Embryo eine Versorgung mit Nährstoffen hat und nicht darauf angewiesen istexterne Faktoren.
Lebenszyklen von Gymnospermen und Angiospermen
Zur Gruppe der Gymnospermen gehören Vertreter von Nadelbäumen und Sträuchern. Die meisten von ihnen haben modifizierte nadelartige Blätter. Der Lebenszyklus von Gymnospermen unterscheidet sich darin, dass Mikrosporen (Pollen) in kleinen männlichen Zapfen (Staubbeuteln) und Megasporen - in weiblichen (Eizellen) gebildet werden. Der männliche Gametophyt wird aus den Mikrosporen und der weibliche Gametophyt aus der Megaspore gebildet. Der Lebenszyklus einer Pflanze aus dieser Gruppe unterscheidet sich dadurch, dass die Befruchtung mit Hilfe des Windes erfolgt, der Pollen an die Samenanlagen liefert. Danach beginnt sich in der Eizelle ein Embryo zu entwickeln, aus dem ein Samen gebildet wird. Es liegt auf den Samenschuppen und ist von nichts bedeckt. Der Samen produziert einen neuen Sporophyten, aus dem eine neue Pflanze wächst.
Der Lebenszyklus von Angiospermen unterscheidet sich darin, dass diese Gruppe eine Blüte hat, in der Sporen gebildet werden und die Befruchtung von Gametophyten und die Samenentwicklung stattfinden. Die Besonderheit dieser Gruppe liegt im Schutz der Samen, die in der Frucht verborgen und vor den Auswirkungen der äußeren Umgebung geschützt sind.
Lebenszyklus von Sporenpflanzen
Sporenpflanzen blühen nicht, daher werden sie auch als nichtblühend bezeichnet. Es gibt sie in zwei Kategorien:
- höher (Farne, Schachtelhalme, Moose, Bärlappe);
- untere (Algen, Flechten).
Die Lebenszyklen von Sporenpflanzen können je nach Art sexuell oder asexuell verlaufen. Sie sind nichtin der Lage, sich ohne Beteiligung der aquatischen Umwelt sexuell fortzupflanzen. Der Gametophyt wird zur sexuellen Fortpflanzung und der Sporophyt zur asexuellen Fortpflanzung verwendet. Es gibt zwei Untergruppen von Sporenpflanzen: haploide und diploide. Die haploide Untergruppe umfasst Moose, Schachtelhalme und Farne, bei denen der Gametophyt weiter entwickelt ist und der Sporophyt in Form eines Wachstums gebildet wird. Die haploide Untergruppe unterscheidet sich dadurch, dass der Sporophyt darin einen untergeordneten Status hat.
Pflanzenlebenszyklen: Schemata
Moose sind Vertreter einer primitiven Art höherer Pflanzen. Sie haben eine sehr bedingte Unterteilung des Körpers in einen Stamm und Blätter anstelle von Wurzeln - fadenförmige Rhizoide. Sie wachsen an sumpfigen, feuchten Stellen und verdunsten Feuchtigkeit sehr stark. Sie vermehren sich sexuell, der Sporophyt hängt vom Gametophyten ab, die Sporen werden in einer speziellen Box gebildet, die sich über dem Gametophyten befindet und ihm zugeordnet ist.
Vertreter der Farne haben große gefiederte Blätter (Sporangien befinden sich auf der Unterseite). Die Pflanze hat ein ausgeprägtes Wurzelsystem, und das Blatt ist eigentlich ein Zweigsystem, das als Wedel oder Vortrieb bezeichnet wird. Der Lebenszyklus einer Pflanze der Farngruppe besteht aus zwei Phasen: sexuell und asexuell.
Die sexuelle Phase tritt unter Beteiligung von Gameten und asexuellen Sporen auf. Die asexuelle Generation beginnt mit einer diploiden Zygote und die sexuelle Generation beginnt mit einer haploiden Spore. Der Wechsel dieser Phasen ist der HauptteilSchleife.
